智能康复轮椅混合现实与脑机接口融合技术研发

需求的背景和应用场景

随着全球老龄化趋势的加剧以及神经系统疾病患者数量的增加，康复医疗设备的需求日益增长。传统的康复手段往往依赖于医护人员的直接参与，不仅人力资源消耗大，而且康复效果受限于患者的主动性和参与度。智能康复轮椅作为一种集成了先进科技与康复理念的辅助设备，旨在通过智能化技术提升患者的自主康复能力和生活质量。然而，当前市场上的智能康复轮椅大多仅具备基础的移动和辅助功能，缺乏与患者大脑活动的直接交互，限制了康复效果的进一步提升。因此，本技术需求聚焦于将混合现实（MR）技术与脑机接口（BCI）技术深度融合，旨在打造一个全新的智能康复轮椅系统，该系统能够利用稳态视觉诱发、运动想象等脑机接口刺激范式，激发患者的大脑活动，并通过脑控指令实现对轮椅的精准操控，从而提高康复训练的趣味性和有效性，减轻医护人员负担，促进患者神经功能的恢复。

要解决的关键技术问题

1. 稳态视觉诱发与运动想象脑机接口刺激范式的开发：研究并设计适用于混合现实环境的稳态视觉诱发图案和运动想象任务，以高效、稳定地诱发患者的大脑特定区域活动，为脑机接口提供高质量的神经信号输入。
2. 脑电信号的采集与处理：开发高精度、低延迟的脑电信号采集系统，并设计先进的信号处理算法，以准确识别并解码用户的脑控指令，实现对智能康复轮椅的精确控制。
3. 混合现实环境下的交互设计：构建沉浸式的混合现实环境，设计直观易用的用户界面，确保患者在享受虚拟现实带来的趣味性和互动性的同时，能够无缝地完成对轮椅的脑控操作。
4. 系统集成与优化：将脑机接口技术、混合现实技术以及智能轮椅控制系统高度集成，通过算法优化和软硬件协同设计，提升系统的整体性能和稳定性，确保用户体验的流畅性和安全性。

效果要求

• 技术创新性：本项目需实现脑机接口技术与混合现实技术在智能康复轮椅领域的首次深度融合，形成具有自主知识产权的核心技术体系。
• 康复效果显著提升：通过脑控训练，有效促进患者大脑神经网络的重塑和功能的恢复，提高康复训练的针对性和效率，相比传统康复手段，康复周期缩短至少20%。
• 用户体验优化：提供高度个性化的康复训练方案，增强患者的参与感和主动性，使康复训练过程更加有趣、高效，用户满意度达到90%以上。
• 市场竞争力：结合国内外市场需求，开发出具有国际竞争力的智能康复轮椅产品，为合作企业开辟新的业务增长点，预计产品上市后三年内市场占有率达到10%以上。